Fjouwer poarte SOI MOSFET




De oplossing kin ek útfierd wurde foar fjouwer-poarte-apparaten mei in fjouwerkant cross-section, wylst yn it sintrum fan 'e apparaat, wêr't de ynfloed fan de elektryske fjildlinen drainje op' e transistor lichaam is grut. Yn dit gefal nimt de Poisson-gearhing de foarm:

(8.15)

en de karakteristyske ling is lyk oan:

(8.16)

De karakteristike lingte yn in sylindrysk apparaat mei in ringrige poarte waard opnommen yn [7]. De karakteristike lingte is gearhingjend mei apparaten fan ferskillende geometryen is gearfette yn Tabel 2.

Tabel 2. Typyske lingte yn apparaten mei ferskate geometry.

Single shutter
Dûbelklutter
Fjouwer ljochtsjes (fjouwerkant transverse kanal)
Ridderkriich (rûn kanaal)

De folgjende observaasje kin makke wurde: de karakteristike lingte (en, dêrom, de QEC) kin ferlege wurde troch it ferminderjen fan de dikte fan 'e poarte-okside, de dikte fan' e siliciumske lagen, en it gebrûk fan heech-k-dielectrics ynstee fan SiO 2 as de dielectrike poarte . Dêrnjonken sille de karakteristike lingte ferminderje as it oantal blokken ferheget. Yn tige lytse apparaten liedt in ôfnimming fan 'e okside dikte fan minder as 1,5 nm nei problemen mei de tunnelstroming. Mei gebrûk fan multi-toer-struktueren is it mooglik te ferfangen fan it dûnsjen fan 'e poarte-okside mei in dûnsjen fan' e silisyn- / fin-lagen, sûnt yn ferhâlding mei it produkt .

It begryp "Equivalent Number of Gates" (ENG) kin ynfierd wurde. It is essentiel lykwols it oantal wêryn't de ekspresje ferdield is. yn 'e gearhing foar it definiearjen fan de karakteristike lingte l . Sa hawwe wy DE = 1 foar in inkeld poarte SOI-software MOS transistor, ENG = 2 foar in twa poarte-apparaat en ENG = 4 foar in fjouwer poarte MOS transistor. ENG = 3 foar in trijekent-apparaat en ENG is likernôch like p yn it P-gate apparaat. Yn it W-poarte-apparaat is de wearde fan ENG yn it berik tusken 3 en 4, ôfhinklik fan de lingte fan 'e shutter boppe de fin.

Fig. 8.9. De ôfhinklikheid fan 'e tastienbere dikte fan' e siliciumskleur en de breedte fan it apparaat op 'e lingte fan' e poarte.

De karakteristike lingte kin brûkt wurde om de maksimume tastelbere dikte fan 'e siliciumske lagen en de breedte fan it apparaat te beskriuwen, dêr't koarte-kanale effekten net beoardiele wurde. Fig.8.9 lit de maksimale tagelykbere dikte fan 'e siliziumskoalle sjen (en de breedte fan it apparaat yn in trijekentransistor mei in fjouwerkant-cross-section). De dikte fan 'e poarte oxide is 1.5 nm. It figuer lit sjen dat foar in shutter>

border=0


Operaasje aktueel

Yn in multi-gate MOSFET is de operaasjestrom lyk oan 'e sum fan' e streamen dy't flakby lizze fan alle oerflakken dy't troch de poarteelektrod binne. Hjirmei is dizze aktuer lykwols lykwols lykwols lykwols lykwols lykwols lykwols lykwols lykwols lykwols lykwols yn 'e ein fan' e gatestransferters multiplizearre troch it lykweardbere tal gates (in kwadrant-krúspunt wurdt oannommen) as de drager itselde mobiliteit op elke oerflak hawwe. Bygelyks de operearjende string fan in twa-poarte-apparaat is twa kear de wurkende string fan in single-gate transistor mei deselde poarte>

Om transistors om hege stringen te standen, brûke se gebrûk fan multybloedige struktueren. De operaasjestrom fan in multi-pin MOSFET is lyk oan de aktuele fan in aparte finster multiplizearre troch it tal finnen. Lit ús fergelykje de wurkwetten fan in single-gate planêre MOS transistor en in multi-plough multi-gate transistor mei deselde doarelgebiet W 'L (figuer 8.10). Lit in planare MOS-transistor op Silicium makke mei de (100) oriïntaasje, en de oerflakmobiliteit is μ t op . Wy sille ek sizze dat de multi-gate transistor op Silicium makke wurdt mei de (100) oriïntaasje, en de oerflakmobiliteit is μ t op . De oerflakmobiliteit oan 'e sydmuorre kin ôfwike fan' e mobiliteit op it boppebou, ôfhinklik fan de kristallografyske oriïntaasje fan 'e sydmuorre (meastal (100) of (110)), en is lyk oan μ side .



Fig.8.10. A: single-gate planare MOSFET-skieding; B: skema fan in multi-pin multi-gate-fjild effekt transistor.

As it rekken hâlden wurdt mei de P (pitch)-pitch foar de fins, de aktuele yn 'e meardere poarte-apparaat is:

, (8.17)

wêr - aktueel yn iente poarte planare apparaat, - breedte fan elke fin, - de hichte fan de silisyske ljocht (fin) (fig. 8.11); yn it trije-poarte-apparaat, wêrby't de konduktiviteit by de trije ferdielen útfierd wurdt yn FinFET, dêr't kanalen allinich op 'e oerflakte fan' e sydmuorren foarmje.

Fig.8.11. A: Cross-section fan in multi-flop multi-gate MOS transistor; Yn: SEM-patroan fan fins.

In meardere-poarte-apparaat kin in folle hegere string leverje as in single-gate-planêre transistor mei in foldwaande lytse finkepunt. Betriebsstream kin ferhege wurde troch te ferheegjen fan 'e hichte fan' e fin , mar it gebrûk fan heulende flessen fersteurt faak ynterferinsje mei it ynstrumint . It is wichtich om te notearjen dat de kapasiteit fan de shutter mei it effektive tal shutters (ENG) ferheget. As gefolch dêrfan is de ferlies op it item ferbetteret net as ENG ferhege wurdt. Oarsom ferheget de ferfal mei it tal RING en, dêrom, mear yn GAA as yn trijetal-transistoaren, en yn twa-gatestransistors is it mear as yn in single-gate apparaat.

Winkelige effekt

Ynstruminten mei in trije-, fjouwer-, p- en W-gatestrukturen representearje in net-planêre silicium / poarte-oxid-ynterface mei hoeken. It is bekend dat yn 'e hoeken fan SOI-struktueren in foarkommen inversion kin ûntstien wurde troch de feroardering fan ferwaging tusken twa benadere poarte. Benammen twa ferskillende threshold spanningen kinne wurde beoardiele (yn 'e hoeke en oan' e boppeste of kant fan 'e Si-SiO 2- ynterface), en ek yn it subliminele I D ( V G ) karakteristyk. De oanwêzigens fan 'e hoeken kin de subliminte karakteren fan it apparaat fergrieme. Om dit probleem te foarkommen oan 'e top fan' e fin yn FinFET transistors is in hurde masker . It korrizearjen fan saken is dat de krúspoaring fan 'e hoeken in signifikant effekt hat op' e elektryske skaaimerken fan it apparaat en it kin beslissend wêze oft de gemiddelde threshold spanning yn 'e hoeken en op' e flach oerflak fan it apparaat ferskille sil.

Yn klassike single-poarte SOI MOS-transistors binne de winkelige effekten tige parasyt. Se binne gjin diel fan 'e transistorstruktuer, en kinne meastal útlutsen wurde troch it ferheegjen fan konsintraasje fan ynkwinen yn' e hoeken. Tagelyk, yn it multi-gate-apparaat binne de hoeken diel fan it karakteristyk fan de transistorstruktuer. Sa is it wichtich om de relaasje en ynteraksje tusken winkelstringen en streamingen te fersterkjen yn 'e flatflier fan it apparaat.

Fig. 8.12. Krektaseksje fan 'e W-gate transistor. A: ; Yn: .

Om yllustraasjes te yllustrearjen, waard in W-shutter brûkt, yn Figur 8.12. Diken en breedte fan it apparaat en , de radius fan krúatting fan 'e hoeken op' e boppekant en de boaiem en , respektivelik. De dikte fan de poarte oxid 2nm, en nm. Sûnt it poarte materiaal is n + polysilicon, waarden hege konsintraasjes fan ynkwinen yn 'e kanaal brûkt om de needsaaklike threshold-spanningswearden ( n- kanaalapparat) te berikken.

Figur 8.13 presintearret de simulearre ( - slop) eigenskippen fan it apparaat by = 0,1 V foar ferskate ûnreplikings-konsintraasjes en radiofen fan krústocht fan 'e boppeste en legere winkel (1 of 5 nm). Karakterisaasjes waarden brûkt om it ferskil yn threshold spanningen fan single- of dûbel-poarte SOI-ynstruminten te bepalen [8]. Heechs De koarpen oerienkomme mei de formaasje fan kanalen yn 'e apparaat (dat jildt se oan drompels spanningen).

As de krúspoaring fan 'e hoeke 1 nm is, soene apparaten mei legere ûnreplikings konsintraasjes in ienich maksimum hawwe, wêrby't oanwêzich is dat de hoeke en grinzen kanalen tagelyk foarmje. Gerjings mei grutte dopedkanalen hawwe twa maxima. De earste fan dizze twa maxima komt oerien mei de ynversing yn 'e boppeste hoeken, en de twadde nei de formaasje fan in kanaal op' e boppe- en letterlike grinzen.

Fig. 8.13. karakteristyk yn 'e W-gate MOSFET
rice 8.12. Shutter n + polysilicon. A: nm; Yn: nm.

As de krúspoaring fan 'e hoeke 5 nm is, wurdt in inkele peak foar alle ûnreplikingskonzentraasjes krigen, dit jout oan dat de fjirde winkelige inversion útskeakele is. Yn dit gefal berikje alle apparaten in subliminale span fan 60mV / desennium yn in signifikant sprieding fan har subliminalstrom. De spannende effekt kin ôfsluten wurde troch gebrûk fan in lytse ûnreplikings konsintraasje yn 'e kanaal of troch gebrûk fan hoeken mei in genôch grutte krúspoaring . De wichtichste rjochting fan produksje is it gebrûk fan ungebrûkte kanalen yn kombinaasje mei metalen poarten, wêrby't it Fermi-nivo yn 'e midden fan' e silisykband gap is, en dan is de winkelige effekt gjin probleem yn de MuGFET-technology.





; Datum tafoege: 2017-12-14 ; ; Views: 391 ; Is it publisearre materiaal it urheberrecht? | | Persoanlike data beskerming | ORDER WORK


Hast net fûn wat jo sochten? Brûk it sykjen:

De bêste redaksjes: By laboratoarium wurket de studint dat hy alles kin; de learaar pretet him te leauwen. 8707 - | 6958 - of alles lêze ...

2019 @ edudocs.fun

Sidegegevens oer: 0.003 sek.